主要内容gydF4y2Ba

极gydF4y2Ba

动力系统极点gydF4y2Ba

描述gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

PgydF4y2Ba=杆(gydF4y2BasysgydF4y2Ba)gydF4y2Ba返回SISO或MIMO的极点gydF4y2Ba动态系统模型gydF4y2BasysgydF4y2Ba.输出用中规定的时间单位的倒数表示gydF4y2Basys。TimeUnitgydF4y2Ba.动力系统的极点决定了系统的稳定性和响应。gydF4y2Ba

开环线性定常系统是稳定的:gydF4y2Ba

  • 在连续时间条件下,传递函数的所有极点都有负实部。当极点在复s平面上可见时,为了保证稳定性,极点必须全部位于左半平面(LHP)。gydF4y2Ba

  • 在离散时间中,所有极点的大小都必须严格小于1,也就是说它们都必须位于单位圆内。gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

PgydF4y2Ba=杆(gydF4y2BasysgydF4y2Ba,gydF4y2Baj - 1,…,约gydF4y2Ba)gydF4y2Ba返回波兰gydF4y2BaPgydF4y2Ba模型数组中的条目gydF4y2BasysgydF4y2Ba与下标gydF4y2Ba(约为J1,……)gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

计算以下离散时间传递函数的极点:gydF4y2Ba

年代gydF4y2Ba ygydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba (gydF4y2Ba zgydF4y2Ba )gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba .gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba zgydF4y2Ba -gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba .gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba zgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba -gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba .gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba zgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba .gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba

Sys = tf([0.04798 0.0464],[1 -1.81 0.9048],0.1);P =杆(系统)gydF4y2Ba
P =gydF4y2Ba2×1复杂gydF4y2Ba0.9050 + 0.2929igydF4y2Ba

对于稳定的离散系统,它们的极点的大小必须严格小于1,即它们必须都在单位圆内。本例中的极点是一对复共轭,位于单位圆内。因此,该系统gydF4y2BasysgydF4y2Ba是稳定的。gydF4y2Ba

计算以下传递函数的极点:gydF4y2Ba

年代gydF4y2Ba ygydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba .gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba .gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba -gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba .gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba .gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba

sys =特遣部队((4.2,0.25,-0.004),[1,9.6,17]);P =杆(系统)gydF4y2Ba
P =gydF4y2Ba2×1gydF4y2Ba-7.2576 - -2.3424gydF4y2Ba

对于稳定连续系统,其所有极点都必须有负实部。gydF4y2BasysgydF4y2Ba是稳定的,因为极点是负的,也就是说,它们位于复平面的左半边。gydF4y2Ba

对于本例,加载gydF4y2BainvertedPendulumArray.matgydF4y2Ba,其中包含一个3乘3的倒立摆模型阵列。当你沿着一个柱从一个模型移动到另一个模型时,钟摆的质量会变化gydF4y2BasysgydF4y2Ba,当你沿着单行移动时,钟摆的长度会发生变化。所用质量值分别为100g、200g、300g,所用摆长分别为3m、2m、1m。gydF4y2Ba

CgydF4y2Ba ogydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 1gydF4y2Ba CgydF4y2Ba ogydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 2gydF4y2Ba CgydF4y2Ba ogydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ogydF4y2Ba wgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ogydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ogydF4y2Ba wgydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba

负载(gydF4y2Ba“invertedPendulumArray.mat”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“sys”gydF4y2Ba);大小(系统)gydF4y2Ba
3x3个传递函数数组。每个模型有1个输出和1个输入。gydF4y2Ba

找到模型阵列的极点。gydF4y2Ba

P =杆(系统);P (:: 2, - 1)gydF4y2Ba
ans =gydF4y2Ba3×1gydF4y2Ba2.1071 -2.1642 -0.1426gydF4y2Ba

P (:: 2, - 1)gydF4y2Ba对应模型的极点,摆重200g,长度3m。gydF4y2Ba

输入参数gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

动态系统,指定为一个SISO或MIMO动态系统模型,或一组SISO或MIMO动态系统模型。您可以使用的动态系统包括连续时间或离散时间的数值LTI模型,例如gydF4y2Ba特遣部队gydF4y2Ba(控制系统工具箱)gydF4y2Ba,gydF4y2BazpkgydF4y2Ba(控制系统工具箱)gydF4y2Ba,或gydF4y2Ba党卫军gydF4y2Ba(控制系统工具箱)gydF4y2Ba模型。gydF4y2Ba

如果gydF4y2BasysgydF4y2Ba是广义状态空间模型吗gydF4y2Ba一族gydF4y2Ba或者不确定状态空间模型gydF4y2Ba号航空母舰gydF4y2Ba,gydF4y2Ba极gydF4y2Ba的当前值或名义值的极点gydF4y2BasysgydF4y2Ba.如果gydF4y2BasysgydF4y2Ba是一组模型,gydF4y2Ba极gydF4y2Ba返回对应于其下标的模型极点gydF4y2Baj - 1,…,约gydF4y2Ba在gydF4y2BasysgydF4y2Ba.有关模型数组的更多信息,请参见gydF4y2Ba模型阵列gydF4y2Ba(控制系统工具箱)gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

要提取极点的数组中模型的索引,指定为正整数。您可以提供数组维数的任意多的索引gydF4y2BasysgydF4y2Ba.例如,如果gydF4y2BasysgydF4y2Ba是一个4 × 5的动态系统模型数组,下面的命令提取数组中入口(2,3)的极点。gydF4y2Ba

P =杆(sys、2、3);gydF4y2Ba

输出参数gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

动态系统的极点,作为标量或数组返回。如果gydF4y2BasysgydF4y2Ba是:gydF4y2Ba

  • 一个单一的模型gydF4y2BaPgydF4y2Ba是动态系统模型的极点的列向量吗gydF4y2BasysgydF4y2Ba

  • 那么,一个模型数组gydF4y2BaPgydF4y2Ba是每个模型的极点的数组吗gydF4y2BasysgydF4y2Ba

PgydF4y2Ba表示为?中的时间单位的倒数gydF4y2Basys。TimeUnitgydF4y2Ba.例如,极点表示为1/分钟,如果gydF4y2Basys。TimeUnitgydF4y2Ba=gydF4y2Ba“分钟”gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

根据系统模型的类型,极点的计算方式如下:gydF4y2Ba

  • 对于状态空间模型,极点是特征值gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba矩阵的广义特征值gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaλEgydF4y2Ba在描述符情况下。gydF4y2Ba

  • 对于SISO传递函数或零极点增益模型,极点是分母根。有关更多信息,请参见gydF4y2Ba根gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

  • 对于MIMO传递函数(或零极点增益模型),极点作为每个SISO项的极点的并集返回。如果有些I/O对有一个共同的分母,那么这些I/O对分母的根只计算一次。gydF4y2Ba

限制gydF4y2Ba

  • 多极是数值敏感的,不能进行高精度的计算。一个极gydF4y2BaλgydF4y2Ba与多样性gydF4y2Ba米gydF4y2Ba典型的结果是一簇计算极点分布在一个有中心的圆上gydF4y2BaλgydF4y2Ba和阶半径gydF4y2Ba

    ρgydF4y2Ba ≈gydF4y2Ba εgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba /gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

    其中ε为相对机器精度(gydF4y2Ba每股收益gydF4y2Ba).gydF4y2Ba

    有关多极的更多信息,请参见gydF4y2Ba多根敏感性gydF4y2Ba(控制系统工具箱)gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

  • 如果gydF4y2BasysgydF4y2Ba有内部延迟时,通过首先将所有内部延迟置零得到极点,从而使系统有有限数量的极点,从而产生一个零阶Padé近似。对于某些系统,将延迟设置为零会产生奇异的代数循环,这会导致不恰当或定义不清的零延迟近似。对于这些系统,gydF4y2Ba极gydF4y2Ba返回一个错误。gydF4y2Ba

    要评估具有内部延迟的模型的稳定性,请使用gydF4y2Ba一步gydF4y2Ba或gydF4y2Ba冲动gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

另请参阅gydF4y2Ba

|gydF4y2Ba|gydF4y2Ba|gydF4y2Ba|gydF4y2Ba|gydF4y2Ba

主题gydF4y2Ba

介绍了R2012agydF4y2Ba